圖甲所示,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個質(zhì)量為m=0.2kg,帶電荷量為q=+2.0×10﹣6C的小物塊處于靜止狀態(tài),小物塊與地面間的摩擦因數(shù)μ=0.1,從t=0時該開始,空間上加一個如圖乙所示的電場.(取水平向右的方向為正方向,g取10m/s2)求:

(1)4秒內(nèi)小物塊的位移大。

(2)4秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功.


考點:

牛頓第二定律;勻變速直線運動的速度與時間的關系;勻變速直線運動的位移與時間的關系.版權(quán)所有

專題:

牛頓運動定律綜合專題.

分析:

(1)由圖乙所示圖象可以求出電場強度,由牛頓第二定律求出物塊的加速度,然后由勻變速運動的運動學公式求出物塊的位移.

(2)由動能定理可以求出物塊做的功.

解答:

解:(1)0~2s,由牛頓第二定律得物塊加速度:

a1===2m/s2,

x1=a1t12=×2×22=4m,

v=a1t1=2×2=4m/s,

2~4s,由牛頓第二定律得加速度:

a2===2m/s2,

x2=vt2﹣a2t22=4×2﹣×2×22=4m,

4s內(nèi)的位移:x=x1+x2=8m,

v′=v﹣a2t2=4﹣2×2=0m/s;

(2)由動能定理得:W﹣μmgx=mv′2﹣0,

解得:W=μmgx+mv′2=0.1×0.2×10×8+0=1.6J;

答:(1)4秒內(nèi)小物塊的位移大小為8m;

(2)4秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功1.6J.

點評:

本題考查了求位移、電場力的功,由圖象求出電場強度、應用牛頓第二定律、運動學公式、動能定理即可正確解題,解題時注意力與速度的方向.

 

練習冊系列答案
相關習題

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關于地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度的大小,下列說法正確的是( 。

 

A.

在赤道上,向心加速度最大

 

B.

在兩極,向心加速度最大

 

C.

在地球上各處,向心加速度一樣大

 

D.

隨緯度的升高,向心加速度的值逐漸增大

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一石塊從地面上方h處自由下落,當它的速度大小等于它著地的速度一半時,它距地面的高度為( 。

 

A.

B.

C.

D.

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細繩栓一個質(zhì)量為m的小球,小球?qū)⒐潭ㄔ趬ι系妮p彈簧壓縮x,小球與彈簧不粘連.如圖所示,將細線燒斷后( 。

 

A.

小球做平拋運動

 

B.

小球脫離彈簧后做勻變速運動

 

C.

小球的加速度立即為g

 

D.

小球落地時動能等于mgh

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如圖所示,在高臺跳水比賽中,質(zhì)量為m的跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動,設水對他的阻力大小恒為f,那么在他減速下降h的過程中,下列說法正確的是(g為當?shù)氐闹亓铀俣龋ā 。?/p>

 

A.

他的動能減少了fh

B.

他的重力勢能減少了mgh

 

C.

他的機械能減少了fh

D.

他的機械能減少了(f﹣mg)h

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關于電勢差和電場力作功的說法中,正確的是( 。

 

A.

電勢差的大小由電場力在兩點間移動電荷做的功和電荷的電量決定

 

B.

電場力在兩點間移動電荷做功的多少由兩點間的電勢差和該電荷的電量決定

 

C.

電勢差是矢量,電場力作的功是標量

 

D.

在勻強電場中與電場線垂直方向上任意兩點的電勢差不可能為零

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一交流電壓為u=100sin100πt(V),由此表達式可知( 。

 

A.

該交流電壓的周期為0.02s

 

B.

用交流電壓表測該電壓,其示數(shù)為100V

 

C.

將該電壓加在100Ω的電阻兩端,電阻消耗的電功率為200W

 

D.

t=s時,該交流電壓的瞬時值為100V

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如圖所示,A、B、C、D是勻強電場中的一個長方形的四個頂點,已知A、B、C三點的電勢分別為φA=14V;φB=3V;φC=﹣3V,由此可得D點電勢φD= ﹣14  V.

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如圖所示,甲圖是用來使帶正電的離子加速和偏轉(zhuǎn)的裝置.乙圖為該裝置中加速與偏轉(zhuǎn)電場的等效模擬.以y軸為界,左側(cè)為沿x軸正向的勻強電場,場強為E.右側(cè)為沿y軸負方向的勻強電場.已知OA⊥AB,OA=AB,且OB間的電勢差為U0.若在x軸的C點無初速地釋放一個電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子(不計重力),結(jié)果正離子剛好通過B點,求:

(1)CO間的距離d;

(2)粒子通過B點的速度大。

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